Ce este Common Rail Direct Injection (CRD)?

Tehnologia motorului diesel a avansat prin aparent ani-lumină în ultimele două decenii. Au dispărut zilele cu negru încărcat de sulf, fum spurcat de motorină ieșind din stivele de camioane. Fiarele ploioase și colindante care au umplut drumurile - și ne-au înfundat căile respiratorii - sunt acum doar o amintire.

Deși dizelii au fost întotdeauna foarte eficienți în materie de combustibil, legile stricte privind emisiile și așteptările de performanță ale publicului de cumpărare a mașinii au impus ca evoluțiile care au scăzut motorina scăzută dintr-o jenă să fie îndurate până la un aer mai curat și campioni de putere economică.

Vechi de știință: injecție indirectă mecanică

Dieselurile de altădată s-au bazat pe o metodă simplă și eficientă - dar totuși deloc eficientă și precisă de distribuție a combustibilului în camerele de ardere ale motorului. Pompa de combustibil și injectoarele pe dizelele timpurii au fost complet mecanice și, deși prelucrate cu precizie și construite în mod robust, presiunea de lucru a sistemului de combustibil nu a fost suficient de ridicată pentru a face un model de pulverizare susținut și bine definit..

Și în aceste vechi sisteme mecanice indirecte, pompa trebuia să-și facă dubla funcție. Nu numai că a furnizat presiunea sistemului de combustibil, dar a acționat și ca dispozitiv de sincronizare și livrare. În plus, aceste sisteme elementare s-au bazat pe intrări mecanice simple (nu existau încă electronice), cum ar fi revoluțiile pompei de combustibil pe minut (RPM) și poziția accelerației pentru a măsura livrarea combustibilului..

Ulterior, de multe ori au livrat un combustibil cu un model de pulverizare slab și delimitat, care era fie prea bogat (cel mai adesea), fie prea slab. Acest lucru a dus la o belșugă bogată de fum negru din spumă sau la o putere insuficientă și la un vehicul care se luptă.

Pentru a înrăutăți, combustibilul de joasă presiune a trebuit să fie injectat într-o cameră prealabilă, pentru a asigura o atomizare corespunzătoare a încărcăturii înainte ca acesta să poată face loc în camera principală de ardere pentru a-și face munca. De aici termenul, injecție indirectă.

Și dacă motorul era rece și aerul exterior era rece, lucrurile devin cu adevărat letargice. Deși motoarele dispuneau de mufe strălucitoare care să-i ajute să pornească, ar trebui să dureze câteva minute de funcționare până să fie înmuiate suficient de căldură pentru a permite o rulare lină.

De ce un proces atât de voluminos, în mai multe etape? Și de ce atâtea probleme cu temperaturile reci?

Motivul principal este natura procesului diesel și limitările tehnologiei diesel timpurii. Spre deosebire de motoarele pe benzină, dizelele nu au bujii pentru a-și aprinde amestecul de combustibil. Dieselii depind de căldura generată de compresia intensă a aerului din butelii pentru a aprinde combustibilul când este pulverizat în camera de ardere. Și când sunt reci, au nevoie de asistența dopurilor strălucitoare pentru a consolida procesul de încălzire. În plus, deoarece nu există nicio scânteie pentru a începe combustia, combustibilul trebuie introdus la căldură ca o ceață extrem de fină pentru a se aprinde corect.

The New Way: Injectare directă electronică comună a căilor ferate (CRD)

Dieselele moderne și-au datorat reînceperea în popularitate progreselor în sistemele de livrare a combustibilului și de gestionare a motorului care permit motoarelor să returneze puterea, performanța și emisiile echivalente cu omologii lor de benzină, producând simultan o economie de combustibil superioară..

Șinele de combustibil de înaltă presiune și injecțiile electronice controlate de computer sunt cele care fac diferența. În sistemul comun de căi ferate, pompa de combustibil încarcă șina de combustibil la o presiune de până la 25.000 psi. Dar spre deosebire de pompele de injecție indirectă, aceasta nu este implicată în descărcarea de combustibil. Sub controlul computerului de bord, această cantitate și presiune de combustibil se acumulează în șină, independent de viteza și sarcina motorului.

Fiecare injector de combustibil este montat direct deasupra pistonului în interiorul chiulasei (nu există nicio cameră prealabilă) și este conectat la șina de combustibil prin linii rigide de oțel care pot rezista la presiune ridicată. Această presiune ridicată permite un orificiu injector foarte fin care atomizează complet combustibilul și împiedică necesitatea unei camere prealabile.

Acționarea injectoarelor se face printr-un teanc de napolitane de cristal piezoelectrice care mișcă acul jet în trepte minuscule care permit pulverizarea combustibilului. Cristalele piezo funcționează extinzându-se rapid atunci când li se aplică o sarcină electrică.

Ca și pompa de combustibil, injectoarele sunt, de asemenea, controlate de computerul motorului și pot fi trase în succesiune rapidă de mai multe ori în timpul ciclului de injecție. Cu acest control precis asupra tragerilor injectorului, cantități mai mici și eșalonate de livrare a combustibilului (5 sau mai multe) pot fi cronometrate pe parcursul cursei de putere pentru a promova o combustie completă și precisă.

Pe lângă controlul sincronizării, injecțiile de înaltă presiune de scurtă durată permit o pulverizare mai fină și mai precisă, care, de asemenea, susține o atomizare și o combustie mai bune și mai complete.

Prin aceste evoluții și îmbunătățiri, motorul diesel modern cu injecție directă pe cale ferată este mai silențios, mai eficient din punct de vedere al consumului de combustibil, mai curat și mai puternic decât unitățile de injecție mecanică indirectă pe care le-au înlocuit..